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personas:brolin:proyectos:agentes_calidad_aire

Agente para monitorear la calidad del aire

¿por qué es importante?

Ideas y notas de prensa

Dispositivo

¿Variables que mide??:

  • location (lat,lon,alt): Mediante un GPS tomamos la ubicación de las muestras
  • timestamp: Esta información también proviene de los datos del GPS.
  • temperature: Obtenida de un sensor DHT-11
  • humidity: Obtenida de un sensor DHT-11
  • PM2dot5: Mide concentración de partículas de polvo. Tenemos dos sensores (Shinyei Model PPD42NS, Sharp GP2Y1010AU, PMS3003, PMS5003, PMS1003)
  • mq-XXX: Detección de gases basado en los sensores mq. http://playground.arduino.cc/Main/MQGasSensors

Firmware

Sensores de planttower PMSx003

PMS3003

Precio U$17

Sensor Shinyei Model PPD42NS

Sensor Sharp GP2Y1010AU

1)

< FIXME Transcribir y traducir

System Connection

LED pulse input

Cautions - Vibración - Humedad


Miligramos por metro cúbico

¿Cuáles son los niveles tolerables de PM 2,5? 2)

Aunque las partículas 2,5 son quizás el mayor peligro para la salud de los ciudadanos, existe un promedio diario que es tolerable para el cuerpo humano.

  • Bueno: 0 a 12.4 microgramos por metro cúbico
  • Moderado: 12.5 a 35.4 microgramos por metro cúbico
  • Dañina a grupos sensibles: 35.5 a 55.4 microgramos por metro cúbico
  • Dañino: de 55 microgramos por metro cúbico en adelante

Veáse que el sensor en cuestión lee hasta 500 micro gramos / metro cúbico (.5mg/m3)

Código para arduino

OJO: El voltaje máximo que lee el adc del esp8266 es 1v, valores por encima de esto se leen como 1024 en la lectura del ADC

¿Es posible leer 5V a través del ADC del ESP8266?

Según esto http://www.esp8266-projects.com/2016/08/esp8266-internal-adc-2-easy-way-example.html es necesario usar un divisor de voltaje y para mayor confiabilidad usar resistencias de precisión.

También hay que tener en cuenta la curva de salida del sensor que va desde 1v hasta un poco más 3.6v

Es posible también usar un OPAMP

También, ¿Cómo es posible manejar el LED del sensor que funciona con 5v? con un transistor?

/*
 Standalone Sketch to use with a Arduino UNO and a
 Sharp Optical Dust Sensor GP2Y1010AU0F
*/
 
int measurePin = 0; //Connect dust sensor to Arduino A0 pin
int ledPower = 2;   //Connect 3 led driver pins of dust sensor to Arduino D2
 
int samplingTime = 280;
int deltaTime = 40;
int sleepTime = 9680;
 
float voMeasured = 0;
float calcVoltage = 0;
float dustDensity = 0;
 
void setup(){
  Serial.begin(9600);
  pinMode(ledPower,OUTPUT);
}
 
void loop(){
  digitalWrite(ledPower,LOW); // power on the LED
  delayMicroseconds(samplingTime);
 
  voMeasured = analogRead(measurePin); // read the dust value
 
  delayMicroseconds(deltaTime);
  digitalWrite(ledPower,HIGH); // turn the LED off
  delayMicroseconds(sleepTime);
 
  // 0 - 5V mapped to 0 - 1023 integer values
  // recover voltage
  calcVoltage = voMeasured * (5.0 / 1024.0);
 
  // linear eqaution taken from http://www.howmuchsnow.com/arduino/airquality/
  // Chris Nafis (c) 2012
  dustDensity = 0.17 * calcVoltage - 0.1;
 
  Serial.print("Raw Signal Value (0-1023): ");
  Serial.print(voMeasured);
 
  Serial.print(" - Voltage: ");
  Serial.print(calcVoltage);
 
  Serial.print(" - Dust Density: ");
  Serial.println(dustDensity); // unit: mg/m3
 
  delay(1000);
}

Conexión del sensor

Nota aplicación ti.com TIDA-00378 PM2.5 and PM10 Particle Sensor Analog Front-End for Air Quality Monitoring Reference Design | TI.com The TIDA-00378 TI Design provides an analog front-end solution for measuring PM2.5 and PM10 particle matter. The design detects the light scattered by particles suspended in air. A sample software algorithm is provided to convert the analog output of the design into a particle size and concentration measurement. Test result data for cigarette smoke, Arizona dust, and mulberry pollen is provided along with all software and hardware design files.
http://www.ti.com/tool/TIDA-00378#1

Es posible usar un conversor análogo-digital externo como el ADS1115 el cual cuenta con 4 canales de 16bit

Posibles Filtros Para enfocar la lectura en partículas más pequeñas se pueden probar varios materiales calibrando la eficiencia con un sensor laser. Otra opción que comentó Valentin es una corona de iones que al parecer concentra las partículas grandes en los bordes, todavía no sabemos como funciona pero una primera búsqueda arrojó esto: “ The DiSCmini (Matter Engineering) is a personal diffusion charging device introduced by Fierz et al. [60]. In the DiSCmini, a positive corona is used to produce a high concentration of positive ions that attach to the particles entering the inlet. The charged particles then pass through an induction stage (or ion filter), a diffusion stage, and a high-efficiency particulate air (HEPA) filter. The diffusion stage and the HEPA filter are each connected to an electrometer, which measures the charge of depositing particles. The smallest particles deposit on the screen in the diffusion stage, whereas larger particles penetrate to the HEPA filter. ” de este buen texto https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4807653/

TI's ADS1115 I2C 16bits ADC+PGA

Durante el MDE15 se empezó la investigación sobre este integrado http://wiki.unloquer.org/proyectos/jardin_delicias/tecnologicos/microprocesadores-esp8266?#integrado_ads1115

4-ways-to-expand-adc-in-esp8266 http://codelectron.com/4-ways-to-expand-adc-in-esp8266/

Dentro del repositorio de librerías de platformio se encuentran 3 resultados:

Sensores MQ

Sensor MQ-2

Sensor MQ-5

STORAGE

SPI FLASH

SD Card

https://github.com/esp8266/Arduino/blob/master/libraries/SD/examples/Datalogger/Datalogger.ino

¿Cómo usar directamente los pines MOSI, MISO, SCLK y CS del chip ESP8266-12E y que no tenemos mapeados en la primera versión de la tarjeta que diseñamos?

GPS

El GPIO16 no se puede usar para softserial https://forum.arduino.cc/index.php?topic=354933.0

Solo necesito un el pin Rx acá hay una alternativa ReadOnlySerial http://forum.arduino.cc/index.php?topic=112013.0

https://www.linuxpinguin.de/project/wifiscanner/
https://github.com/mkconer/ESP8266_GPS

FIXME Transcribir y traducir >

Batería

Pantalla OLED

Ingeniería inversa

Nube SIATA

Referentes

Air Quality EGG http://airqualityegg.wikispaces.com/Dust+Sensor+Design
Air Sensors http://www.staceyk.org/airSensors/ https://itp.nyu.edu/archive/physcomp-spring2014/sensors/Reports/GP2Y1010AU.html
Sensor GP2Y1010AU https://web.archive.org/web/20130217035550/http://sensorapp.net/?p=479 https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Sharp_GP2Y1010AU http://arduinodev.woofex.net/2012/12/01/standalone-sharp-dust-sensor/
Lectura ADC http://internetofhomethings.com/homethings/?p=530 Nueva agenda de seguridad vial urbana http://www.eltiempo.com/opinion/columnistas/la-nueva-agenda-de-seguridad-vial-urbana-dario-hidalgo-columna-el-tiempo/16734842 Comparación de sensor laser con G2Y1010AU http://www.eltiempo.com/opinion/columnistas/la-nueva-agenda-de-seguridad-vial-urbana-dario-hidalgo-columna-el-tiempo/16734842
Ejemplo que usa sdk de espressif http://wiki.jackslab.org/ESP32_Partical https://github.com/icamgo/esp-idf/blob/master/examples/11_sharp_dust/main/app_main.c Timeseries DB - InfluxDB https://rawgit.com/francescou/iot-timeseries/master/slides.html
http://www.elcolombiano.com/opinion/columnistas/un-moderado-problema-de-contaminacion-BN5483003
http://www.elcolombiano.com/antioquia/ciudad-no-puede-sentarse-a-esperar-nueva-crisis-del-aire-MN5539952
http://lantaukwcounter.blogspot.com.co/2016/01/shinyei-and-sharp-dust-sensors-looking.html
http://www.mentalmunition.com/2013/05/dustduino-plan-to-crowdsource.html
Sensor Shinyei PPD42NS dust http://dustduino.org/
http://www.geek-workshop.com/thread-13981-1-1.html
www.elcolombiano.com/antioquia/movilidad/pico-y-placa-en-medellin-aumenta-a-seis-digitos-por-mala-calidad-del-aire-DI6192467
http://www.purpleair.org
http://euerdesign.de/2016/04/16/wigpsfi-esp8266-gps/

Noticias

https://oskymarin.wordpress.com/2016/11/04/no-nos-quedemos-en-la-frivolidad/
http://www.vivirenelpoblado.com/blogs/verde-que-te-quiero-verde/sos-por-el-aire/
http://www.elcolombiano.com/medio-ambiente/cambio-climatico-acuerdo-de-paris-entra-en-vigor-XY5302808
http://www.elcolombiano.com/colombia/estos-son-los-departamentos-con-mas-emision-de-gases-de-efecto-invernadero-FA5299887
http://www.eltiempo.com/colombia/medellin/emision-de-gases-de-efecto-invernadero/16741664
http://www.showmeshiny.com/wind-rose/
http://www.elcolombiano.com/antioquia/el-valle-de-aburra-tendra-320-000-arboles-mas-LX5365872
http://www.elcolombiano.com/antioquia/la-oferta-de-parqueaderos-para-bicicletas-en-medellin-se-queda-corta-MB5366842
http://www.elcolombiano.com/antioquia/s-o-s-por-el-aire-desde-universidades-del-valle-de-aburra-CB5366015
https://twitter.com/LaCiudadVerde/status/798545496805691392
https://twitter.com/LaCiudadVerde/status/798865344517521408
http://www.elcolombiano.com/antioquia/movilidad/decalogo-por-el-aire-la-herencia-del-dia-sin-carro-en-medellin-BE5372542
http://la.network/sostenibilidad/ecologia-urbana/medellin-bogota-las-ciudades-colombia-aire-mas-contaminado/
http://www.lavanguardia.com/natural/20161230/412993639213/efectos-contaminacion-salud-estudios-cientificos.html
http://www.elcolombiano.com/tendencias/contaminacion-del-aire-tambien-causa-demencia-JH5854597
http://www.elcolombiano.com/antioquia/contaminacion-responsable-de-parte-de-las-muertes-por-causas-naturales-en-medellin-AD5849992
http://www.elcolombiano.com/antioquia/sin-plan-de-fondo-frente-a-amenaza-ambiental-BX6011388
https://www.theguardian.com/environment/bike-blog/2014/feb/20/air-pollution-cyclists-bike-blog
https://www.theguardian.com/environment/bike-blog/2015/oct/07/avoiding-pollution-on-bike-we-test-cycling-anti-pollution-masks-respro-totobobo-biologic
http://www.elcolombiano.com/antioquia/gobierno-anuncia-medidas-para-mejorar-calidad-del-aire-en-medellin-YC6150076
http://www.semana.com/nacion/articulo/medellin-tiene-el-punto-mas-contaminado-de-colombia/518952
http://www.semana.com/nacion/articulo/que-es-una-alerta-roja-ambiental/519333
www.elcolombiano.com/antioquia/medellin-y-el-valle-de-aburra-en-alerta-roja-para-salvar-el-aire-XL6195275
www.elcolombiano.com/antioquia/propuestas-para-mejorar-calidad-del-aire-en-medellin-KY6203480
http://www.elcolombiano.com/antioquia/calidad-del-aire-de-medellin-mejora-con-medidas-de-alerta-roja-ambiental-XD6207527
http://www.semana.com/nacion/articulo/medellin-se-necesitan-mas-medidas-contra-contaminacion-del-aire-en-medellin/520025
Sensor nube del SIATA http://noticias.caracoltv.com/medellin/medellin-respira-un-aire-mas-limpio-y-su-calidad-es-moderada-segun-las-recientes-mediciones
http://www.semana.com/100-empresas/articulo/medellin-se-levanto-pico-y-placa-pese-a-comite-tecnico/520181
Debate en el concejo de medellín https://www.facebook.com/ConcejodeMedellin/videos/10155225913734169/?hc_ref=NEWSFEED

Bitácora

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Licensed under the TAPR Open Hardware License (www.tapr.org/OHL)

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